[发明专利]一种基于语音识别的插秧机无人驾驶系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于语音识别的插秧机无人驾驶系统及方法，属于插秧机技术领域，其特征在于，包括：与控制模块进行信息交互的语音交互系统；语音交互系统包括：接收工作人员发出的语音指令信息，并对语音指令信息进行识别，将识别后的语音指令信息转发至控制模块的上行部分；接收控制模块发出的语音播报信息，并将语音播报信息合成后进行播报的下行部分。本发明通过语音交互系统实现了对插秧机的语音控制，在插秧前利用语音交互系统进行路径规划，不再需要手动对其进行操作控制，仅需要语音方式下发指令；相比较于传统的人工手动操作更加简单方便，解放了操作者的双手，通过控制模块进行插秧机的操控，降低了误操作的可能性，提高了安全性。

技术领域

本发明属于插秧机技术领域，具体涉及一种基于语音识别的插秧机无人驾驶系统及方法。

背景技术

众所周知，插秧机是将稻苗植入稻田中的一种农业机械。进行种植时，首先以机械爪从苗床中取出数株稻苗植入田中的泥土，为了保持对苗床与地面的角度为直角，机械爪的前端移动时必须采取椭圆形的动作曲线。动作是靠着旋转式或变形齿轮的行星机构来完成，前进的引擎同时可以带动这些动作机械。插秧机在泥土上行进必须有止滑的车轮及浮行设计。插苗若是成片，则是从特定的秧苗箱中取出稻苗，再以机械方式种植。

近年来，随着无人驾驶技术的快速发展，一些高校和企业积极开展插秧机无人驾驶技术研究，在插秧机辅助驾驶系统：采用GNSS高精度定位系统实现厘米级定位，具有路径规划，路径跟随，地头自动掉头功能的基础上，与作业控制，车速控制相结合实现插秧机无人驾驶系统，由于采用无人驾驶，所以需要考虑避障安全，在专利“CN111026117A一种智能插秧机避障最优控制系统及控制方法”中，采用激光雷达等传感器实现环境感知并进行避障处理；虽然采用无人驾驶，但是也需要远程控制，在专利“CN111201867A一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机”中，采用短距离无线遥控方式进行控制，也可以参考专利“CN109213167A一种农机无人化智慧控制系统及其控制方法”使用4G无线方式进行控制。采用激光雷达等传感器能够实现环境感知进而实现避障处理，但是增加控制系统成本，影响无人驾驶技术推广，采用遥控方式及4G无线方式进行远程控制同样增加系统成本，而且没有真正减少作业人员。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种基于语音识别的插秧机无人驾驶系统及方法，作业人员通过语音控制插秧机，这样不影响手动补秧苗，在插秧机无人驾驶作业时，作业人员判断在作业区域有人或动物等存在安全风险时，通过语音指令控制插秧机或减速或停车，待安全风险解除后，语音通知插秧机继续作业；作业人员通过语音指令可以实现现有远程控制方式的所有功能，比如控制插秧机行驶车速，停车，插植部上升、下降，水平调节等插秧机作业功能，同时还可以语音控制进行路径规划；该技术方案能够实现无人驾驶功能，但是不需要激光雷达等避障传感器，也不需要远程控制人员和设备，降低了无人驾驶系统成本及作业时人力成本。

本发明的第一目的是提供一种基于语音识别的插秧机无人驾驶系统，包括：

控制插秧机工作状态的控制模块；所述控制模块内预设有控制插秧机工作状态的工作指令库；

与所述控制模块进行信息交互的语音交互系统；所述语音交互系统包括：

接收工作人员发出的语音指令信息，并对语音指令信息进行识别，将识别后的语音指令信息转发至控制模块的上行部分；

接收控制模块发出的语音播报信息，并将语音播报信息合成后进行播报的下行部分。

优选地，所述上行部分包括将语音指令信息转换为电信号的麦克风、接收麦克风的电信号并对电信号进行识别的语音识别模块、语音唤醒模块；所述语音识别模块内预设有：存储不同控制指令条的指令数据库、存储不同语音关键词的语音特征数据库、以及存储控制指令条和语音关键词之间映射关系的函数数据库；所述控制指令条和语音关键词之间存在一一对应的映射关系；所述控制指令条和工作指令库的工作指令条存在一一对应的映射关系；